JPH0711343U - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録媒体により一層微細で高品質の印字画像を
形成することが可能な小型のサーマルヘッドを提供す
る。 【構成】多数の発熱抵抗体３を有する電気絶縁性基板１
と、前記多数の発熱抵抗体３を複数個のブロック（Ａ１
〜Ａ９）に区分するとともに各ブロックの各発熱抵抗体
３に接続される前記ブロックの数と同じ数の駆動用ＩＣ
６とから成り、前記駆動用ＩＣ６を前記電気絶縁性基板
１の一主面１ａ及び他主面１ｂの双方の主面に分割して
実装する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワードプロセッサ、ファクシミリ等のプリンタ機構として組み込ま れるサーマルヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマルヘッド は、図３に示す如く、一主面１１ａ上に配列された多数の発熱抵抗体１２を有す る電気絶縁性基板１１と、前記発熱抵抗体１２の各一端に共通に接続される共通 電極１３及び前記発熱抵抗体１２の各他端に個別に接続される個別電極１４と、 前記電気絶縁性基板１１の一主面１１ａ上に実装され、前記多数の発熱抵抗体１ ２を複数個のブロック、例えばＢ１〜Ｂ６から成る６個のブロックに区分すると ともに該各ブロックＢ１〜Ｂ６の発熱抵抗体１２に個別電極１４を介して接続さ れる前記ブロックの数と同じ数（６個）の駆動用ＩＣ１５とから成り、前記共通 電極１３と個別電極１４との間に駆動用ＩＣ１５の駆動に伴って所定の電力を印 加し、発熱抵抗体１２を選択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を 感熱紙等の記録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印字画像を形成することによ ってサーマルヘッドとして機能する。

【０００３】 また前記発熱抵抗体１２、共通電極１３及び個別電極１４は、スパッタリング 法等の薄膜形成技術及びフォトリソグラフィー技術を採用することによって電気 絶縁性基板１１の一主面１１ａ上にそれぞれ所定の厚みをもって被着される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来のサーマルヘッドにおいては、前記駆動用ＩＣ１５が 電気絶縁性基板１１の一主面１１ａ上に前記ブロックＢ１〜Ｂ６の数と同じ数だ け実装されていることから、記録媒体により一層微細で高品質の印字画像を形成 するために隣接する発熱抵抗体１２間の距離を短くし発熱抵抗体１２の配列密度 を例えば１６ｄｏｔ／ｍｍ以上の高いものに成した場合、発熱抵抗体１２の配列 密度が高くなり発熱抵抗体１２の数が極めて多くなることに伴い、該発熱抵抗体 １２に個別電極１４を介して接続される駆動用ＩＣ１５の数も多くなる。このよ うな駆動用ＩＣ１５を電気絶縁性基板１１の一主面１１ａ上に全て実装させるに は電気絶縁性基板１１を大きく成し該電気絶縁性基板１１の一主面１１ａに前記 多くの駆動用ＩＣ１５を全て実装できるだけの広い領域を確保する必要があり、 このように大きな電気絶縁性基板１１を用いてサーマルヘッドを製作するとサー マルヘッドの全体構造が大型化するという欠点を有している。

【０００５】

【考案の目的】

本考案は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は記録媒体により一層微 細で高品質の印字画像を形成することが可能な小型のサーマルヘッドを提供する ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のサーマルヘッドは、多数の発熱抵抗体を有する電気絶縁性基板と、前 記多数の発熱抵抗体を複数個のブロックに区分するとともに各ブロックの各発熱 抵抗体に接続される前記ブロックの数と同じ数の駆動用ＩＣとから成り、前記駆 動用ＩＣは前記電気絶縁性基板の一主面及び他主面の双方の主面に実装されてい ることを特徴とする。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を添付した図面に基づいて説明する。

【０００８】 図１は本考案の一実施例を示すサーマルヘッドの斜視図、図２（ａ）は図１の Ｘ方向からみた平面図、図２（ｂ）は図１のＹ方向からみた平面図であり、１は 電気絶縁性基板、３は発熱抵抗体、４は共通電極、５は個別電極、６は駆動用Ｉ Ｃである。

【０００９】 前記電気絶縁性基板１はアルミナ等の電気絶縁性材料から成っており、アルミ ナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス材料粉末を適当な有機溶剤、溶媒を添 加混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドクターブレード法を採用す ることによってセラミックグリーンシートを形成し、しかる後、該セラミックグ リーンシートを所定形状に打ち抜き加工を施すとともに高温（約１６００℃）で 焼成することによって製作される。

【００１０】 また前記電気絶縁性基板１の端面には砥石等を用いてＲ面研磨が施されており 、更に該Ｒ面にはガラス等から成る蓄熱層２が被着されている。

【００１１】 前記蓄熱層２は後述する発熱抵抗体３の発する熱を蓄積及び放散することによ ってサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する作用を為し、ガラス粉末に適 当な有機溶媒、溶剤を添加混合して得たガラスペーストを従来周知のスクリーン 印刷等を採用することによって電気絶縁性基板１の端面に塗布し、しかる後、こ れを高温で焼き付けることによって電気絶縁性基板１の端面に被着される。

【００１２】 前記蓄熱層２が被着された電気絶縁性基板１はまた、その端面に例えば１６ｄ ｏｔ／ｍｍの密度で直線状に配列される多数の発熱抵抗体３を有しており、該発 熱抵抗体３は窒化タンタル等から成り、それ自体が所定の電気抵抗率を有してい るため、所定の電力が印加されるとジュール発熱を起こし、記録媒体に印字画像 を形成するのに必要な温度、例えば３００〜４５０℃の温度に発熱する。

【００１３】 前記窒化タンタル等から成る多数の発熱抵抗体３はスパッタリング法等の薄膜 形成技術及びフォトリソグラフィー技術を採用することによって電気絶縁性基板 １の端面に被着され、具体的には電気絶縁性基板１を、該電気絶縁性基板１の端 面が窒化タンタルから成るスパッタリングターゲットに対向するようにしてスパ ッタリング装置内に配し、次に前記スパッタリングターゲットにアルゴンイオン 等を照射させて窒化タンタルをスパッタリングターゲットより飛散させるととも にこれを電気絶縁性基板１の端面に堆積させ、しかる後、該堆積させた窒化タン タルの一部をフォトリソグラフィー技術によってエッチングし、所定パターンに 加工することによって電気絶縁性基板１の端面に直線状に配列するようにして被 着される。

【００１４】 前記多数の発熱抵抗体３は更に、複数個のブロック、例えばＡ１〜Ａ９から成 る９個のブロックに区分されており、該ブロックのうち、Ａ１，Ａ３，Ａ５，Ａ ７及びＡ９の各ブロックの発熱抵抗体３はその各一端に個別電極５が個別に接続 されるとともに電気絶縁性基板１の一主面１ａまで延出され、各他端に共通電極 ４がブロック毎に共通に接続されるとともに電気絶縁性基板１の他主面１ｂまで 延出されている。

【００１５】 また一方、前記ブロックのうち、Ａ２，Ａ４，Ａ６及びＡ８の各ブロックの発 熱抵抗体３はその各一端に共通電極４がブロック毎に共通に接続されるとともに 電気絶縁性基板１の一主面１ａまで延出され、各他端に個別電極５が個別に接続 されるとともに電気絶縁性基板１の他主面１ｂまで延出されている。

【００１６】 前記共通電極４及び個別電極５はアルミニウム等の金属材料から成り、共通電 極４と個別電極５の間に位置する発熱抵抗体３に所定の電力を印加し、発熱抵抗 体３にジュール発熱を起こさせる作用を為す。

【００１７】 またこの場合、前記共通電極４にはブロックに含まれる発熱抵抗体３のみが共 通に接続されており、該共通電極４に流れ込む電流量は各ブロック内の発熱抵抗 体３から流れ込む電流の総和より大きくなることはないため、全ての発熱抵抗体 ３に電流を流したとしても、共通電極４に大きな電圧ドロップが発生するような 大電流が流れ込むことは一切なく、これによって記録媒体に濃淡むらのない良好 な印字画像を形成することができる。

【００１８】 前記共通電極４及び個別電極５はスパッタリング法等の薄膜形成技術及びフォ トリソグラフィー技術を採用することによって発熱抵抗体３が被着された電気絶 縁性基板１の端面から一主面１ａ及び他主面１ｂの両主面にかけて被着され、具 体的には電気絶縁性基板１を、該電気絶縁性基板１の一主面１ａ及び他主面１ｂ の両主面が夫々アルミニウムから成るスパッタリングターゲットに対向するよう にしてスパッタリング装置内に配し、次に前記スパッタリングターゲットにアル ゴンイオン等を照射させてアルミニウムをスパッタリングターゲットより飛散さ せるとともにこれを電気絶縁性基板１の端面から一主面１ａ及び他主面１ｂの両 主面にかけて堆積させ、しかる後、該堆積させたアルミニウムの一部をフォトリ ソグラフィー技術によってエッチングし、所定パターンに加工することによって 電気絶縁性基板１の端面から一主面１ａ及び他主面１ｂの両主面にかけて被着形 成される。

【００１９】 また前記多数の発熱抵抗体３には個別電極５を介して前記ブロックの数（９個 ）と同じ数の駆動用ＩＣ６が接続されており、該駆動用ＩＣ６は外部電気信号に 対応させて共通電極４と個別電極５の間に電力を印加するのを制御し、発熱抵抗 体３を記録媒体に所望する印字画像を正確に得られるよう選択的にジュール発熱 させる作用を為す。

【００２０】 前記駆動用ＩＣ６は更に、電気絶縁性基板１の一主面１ａ及び他主面１ｂの双 方の主面に分割されて実装されており、具体的には電気絶縁性基板１の一主面１ ａで５個の駆動用ＩＣ６がＡ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７及びＡ９の各ブロックに含ま れる発熱抵抗体３と接続されるように、また電気絶縁性基板１の他主面１ｂで４ 個の駆動用ＩＣ６がＡ２，Ａ４，Ａ６及びＡ８の各ブロックに含まれる発熱抵抗 体３と接続されるように夫々実装されている。

【００２１】 前記ブロックの数と同じ数の駆動用ＩＣ６は電気絶縁性基板１の一主面１ａと 他主面１ｂの双方の主面に分割されて実装されているため、記録媒体により一層 微細で高品質の印字画像を形成するために発熱抵抗体３の配列密度を高く成すと ともに駆動用ＩＣ６の数を多くした場合、電気絶縁性基板１の一主面１ａ、或い は他主面１ｂに全ての駆動用ＩＣ６を実装できるような広い領域を確保すること ができなくても前記多くの駆動用ＩＣ６を全て電気絶縁性基板１上に実装させる ことができ、これによって電気絶縁性基板１を小さく成してサーマルヘッドの全 体構造を小型化することが可能となる。

【００２２】 前記駆動用ＩＣ６と個別電極５との接続は、例えば駆動用ＩＣ６として下面に 半田バンプが設けられた電極を有するフリップチップタイプのＩＣを採用する場 合、前記駆動用ＩＣ６を、該駆動用ＩＣ６の半田バンプが前記個別電極５に当接 するようにして電気絶縁性基板１上に載置させ、しかる後、全体を所定の温度に 加熱し駆動用ＩＣ６と個別電極５とを半田接合することによって行われる。

【００２３】 前記ブロックの数と同じ数の駆動用ＩＣ６を実装した電気絶縁性基板１の他主 面１ｂには更に、所定の凹部７ａをもった放熱板７が当接されており、該放熱板 ７はその凹部７ａ内に電気絶縁性基板１の他主面１ｂに実装した駆動用ＩＣ６を 収納することによって放熱板７を電気絶縁性基板１の他主面１ｂに密着させ、電 気絶縁性基板１の熱の一部を吸収することによって電気絶縁性基板１の温度状態 を良好に維持する作用を為す。

【００２４】 尚、前記放熱板７は例えば、アルミニウム等のインゴット（塊）を従来周知の 金属加工法を採用し、凹部７ａが形成されるように所定形状となすことによって 製作され、更に該放熱板７は両面に粘着材を被着させたテープ部材等によって電 気絶縁性基板１の他主面１ｂに当接される。このとき、前記テープ部材は電気絶 縁性基板１と放熱板７とを接着するとともに電気絶縁性基板１の他主面１ｂに形 成された共通電極４及び個別電極５と放熱板７とを電気的に絶縁している。

【００２５】 かくして、本考案のサーマルヘッドは、共通電極４と個別電極５との間に駆動 用ＩＣ６の駆動に伴って所定の電力を印加し、発熱抵抗体３を選択的にジュール 発熱させるとともに、該発熱した熱を記録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印 字画像を形成することによってサーマルヘッドとして機能する。

【００２６】 尚、本考案は上述した実施例に限定されるものでは無く、本考案の趣旨を逸脱 しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。

【００２７】

【考案の効果】

本考案のサーマルヘッドは、端面に多数の発熱抵抗体を有する電気絶縁性基板 と、前記多数の発熱抵抗体を複数個のブロックに区分するとともに該ブロックに 含まれる所定数の発熱抵抗体に接続される前記ブロックの数と同じ数の駆動用Ｉ Ｃとから成り、該駆動用ＩＣを電気絶縁性基板の一主面と他主面の双方の主面に 実装したことから、記録媒体により一層微細で高品質の印字画像を形成するため に発熱抵抗体の配列密度を高く成すとともに駆動用ＩＣの数を多くした場合、電 気絶縁性基板の一主面、或いは他主面に全ての駆動用ＩＣを実装できるような広 い領域を確保しなくても前記多くの駆動用ＩＣを電気絶縁性基板に全て実装させ ることができるようになり、これによって電気絶縁性基板を小さく成してサーマ ルヘッドの全体構造を小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のサーマルヘッドの一実施例を示す斜視
図である。

【図２】（ａ）は図１のＸ方向からみた平面図、（ｂ）
は図１のＹ方向からみた平面図である。

【図３】従来のサーマルヘッドの斜視図である。

【符号の説明】

１・・・電気絶縁性基板 １ａ・・一主面 １ｂ・・他主面 ２・・・蓄熱層 ３・・・発熱抵抗体 ４・・・共通電極 ５・・・個別電極 ６・・・駆動用ＩＣ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の発熱抵抗体を有する電気絶縁性基板
   と、前記多数の発熱抵抗体を複数個のブロックに区分す
   るとともに各ブロックの各発熱抵抗体に接続される前記
   ブロックの数と同じ数の駆動用ＩＣとから成り、前記駆
   動用ＩＣは前記電気絶縁性基板の一主面及び他主面の双
   方の主面に実装されていることを特徴とするサーマルヘ
   ッド。